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制冷業的基石——螢石的用途介紹

   2023-09-14 阿東455
核心提示:螢石,又稱氟石,是工業上氟元素的主要來源,是世界上20幾種重要的非金屬礦物原料之一。它廣泛應用于冶金、煉鋁、玻璃、陶瓷、水泥、化學工業。純凈無色透明的螢石可作為光學材料,色澤艷麗的螢石亦可作為寶玉石和工藝美術雕刻原料。螢石又是氟化學工業的基本原料,其產品廣泛用于航天、航空、制冷、醫藥、農藥、防腐、滅火、電子、電力、機械和原子能等領域。隨著科技和國民經濟的不斷發展,螢石已成為現代工業中重要的礦物原料,許多發達國家把它作為一種重要的戰略物資進行儲備。中國螢石資源豐富,分布廣泛,礦床類型繁多,資源儲量、生產量和

螢石的用途十分廣泛,隨著科學技術的進步,應用前景越來越廣闊。目前主要用于冶金行業制生產煉鋁熔劑冰晶石的原料,化工行業制氫氟酸、各利氟鹽及制冷劑氟利昂的原料,建材行業行業作裝飾材料,其次用于輕工、光學、雕刻和國防工業。因此,根據用途要求,目前我國螢石礦產品主要有四大系列品種,即螢石塊礦、螢(氟)石精礦、螢石粉礦和光學、雕刻螢石。

(一)冶金工業  

螢石具有能降低難熔物質的熔點,促進爐渣流動,使渣和金屬很好分離,在冶煉過程中脫硫、脫磷,增強金屬的可煅性和抗張強度等特點。因此,它作為助熔劑被廣泛應用于鋼鐵冶煉及鐵合金生產、化鐵工藝和有色金屬冶煉。冶煉用螢石礦石一般要求氟化鈣含量大于65%,并對主要雜質二氧化硅也有一定的要求,對硫和磷有嚴格的限制。硫和磷的含量分別不得高于0.3%和0.08%。其產品質量按照中華人民共和國國家標準GB8216-87《螢石塊礦》執行。

(二)化學工業  

螢石另一重要用途是生產氫氟酸。氫氟酸是通過酸級螢石(氟石精礦)同硫酸在加熱爐或罐中反應而產生出來的,分無水氫氟酸和有水氫氟酸,它們都是一種無色液體,易揮發,有強烈的刺激氣味和強烈的腐蝕性。它是生產各種有機和無機氟化物和氟元素的關鍵原料。

在制鋁工業中,氫氟酸用來生產氟化鋁、人造冰晶石、氟化鈉和氟化鎂。
在航空、航天工業中,氫氟酸主要用來生產噴氣機液體推進劑,導彈噴氣燃料推進劑。在原子能工業中,氫氟酸主要用來制造UF4,再經氟化生成UF6,通過氣體擴散法或氣體離心法分離235U。
氫氟酸是有機氟化工的基礎原料,它通過與氯仿和四氯化碳相互作用,生產毒性小、化學穩定性高的氟化的含氯烴和碳氟化合物,作冷凍劑,空氣溶膠促進劑,溶劑聚合物的中間體和碳氟化合物樹脂和彈性體。
氫氟酸與四氯化碳反應制成氟利昂(通常以F表示)。氟利昂除作為冷凍劑外,還廣泛用于噴霧劑、滅火劑、氟塑料等。
在醫藥方面,氟有機化合物還可以制造含氟抗癌藥物,含氟可的松,含氟碳人造血液。
在無機氟化工業中,可以生產殺蟲劑、防腐劑、防護劑、添加劑、助熔劑和抗氧化劑等。
化學工業對螢石產品的質量要求很高,一般要求CaF2含量在93%~98%,二氧化硅和碳酸鈣是有害雜質,要嚴格限制。目前,我國螢(氟)石精礦的質量要求按中華人民共和國GB5690-85《氟石精礦》標準執行。

(三)建材工業  

螢石也廣泛應用于玻璃、陶瓷、水泥等建材工業中,其用量在我國占第2位。
在玻璃工業中,螢石作為助熔劑、遮光劑加入,它能促進玻璃原料的熔化。不同玻璃,螢石加入量不同。普通玻璃板材,螢石加入量為爐料的1%;堿性玻璃球,螢石的加入量為1%~2%;氧化玻璃,螢石加入量則為3%;白色、乳色、彩色玻璃的生產過程中,螢石除作為助溶劑外,還作遮光劑,加入量為爐料的10%~20%。玻璃工業對螢石的質量要求較嚴格,要求CaF2>80%;Fe2O3<0.2%。
在水泥生產中,螢石作為礦化劑加入。螢石能降低爐料的燒結溫度,減少燃料消耗,同時還能增強燒結時熟料液相粘度,促進硅酸三鈣的形成。在水泥生產中,螢石加入量在一般情況下為4%~5%至0.8%~1%。水泥工業對螢石質量要求不嚴,一般CaF2含量在40%以上即可,對雜質含量要求也不作具體規定。
在陶瓷工業中,螢石主要用作瓷釉,它能在瓷釉生產過程中起到助色和助熔作用。如在紅色瓷釉中加入螢石后能色澤光亮鮮艷,在陶瓷生產瓷釉中的螢石加入量一般約10%~20%。
螢石還應用于搪瓷工業和鑄石生產中,其加入量分別為3%~10%和3%。
在建材工業中,由于用途不同,對螢石質量要求也不相同。目前,我國用于建材工業的螢石質量要求在中華人民共和國國家標準GB19321-88《螢石粉礦》中作了規定。
因螢石在光學上具有低色散、低折射率和對紫外線、紅外線濾光性高等特性,而被用來制作棱鏡和高質量的光學元件。對光學螢石的技術要求十分嚴格,需質純(或帶均勻的淺色)、透明、紅(紫)外線透射性強,無裂隙、無包裹體、機械性能良好。厚度為1.5mm的螢石薄片必須能透過波長為4.5pm的紅外線80%以上,同時對晶體規格也有嚴格規定
隨著人們生活水準的提高,對飾品、工藝品的需求不斷增加。螢石具有結構致密,色彩鮮艷而多樣,作為工藝雕刻的原料被人們所重視。

補充:

螢石簡介:

螢石,又稱氟石,是工業上氟元素的主要來源,是世界上20幾種重要的非金屬礦物原料之一。它廣泛應用于冶金、煉鋁、玻璃、陶瓷、水泥、化學工業。純凈無色透明的螢石可作為光學材料,色澤艷麗的螢石亦可作為寶玉石和工藝美術雕刻原料。螢石又是氟化學工業的基本原料,其產品廣泛用于航天、航空、制冷、醫藥、農藥、防腐、滅火、電子、電力、機械和原子能等領域。隨著科技和國民經濟的不斷發展,螢石已成為現代工業中重要的礦物原料,許多發達國家把它作為一種重要的戰略物資進行儲備。中國螢石資源豐富,分布廣泛,礦床類型繁多,資源儲量、生產量和出口量均居世界首位。


 
標簽: 螢石 氟石
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